第二十章電磁波與信息時(shí)代第一節(jié)初識(shí)電磁波初中物理滬科版（2024）九年級(jí)全一冊(cè)1知道光是電磁波，記住電磁波在真空中的速度。2知道波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系，認(rèn)識(shí)描述電磁波的波形圖。3了解電磁波的“家族成員”及其應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)在你收看電視節(jié)目的時(shí)候，將一手機(jī)放在電視機(jī)旁，用另一手機(jī)撥打此手機(jī)，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生？把你聽(tīng)到的和觀察的現(xiàn)象記錄下來(lái)，并思考發(fā)生這些現(xiàn)象的原因。答案電視畫面和聲音不穩(wěn)定。溫故知新月球車——“玉兔號(hào)”情景引入“玉兔號(hào)”通過(guò)什么媒介將圖像從遙遠(yuǎn)的月球傳回地面？為什么利用遙控器選擇電視節(jié)目？又是誰(shuí)將播音員的話語(yǔ)，動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè)送進(jìn)我們的收音機(jī)的？合作探究一、電磁波及波譜大家一定對(duì)電磁波這個(gè)名詞有所見(jiàn)聞。用收音機(jī)接收聲音，用遙控器選擇節(jié)目，科學(xué)家與“玉兔號(hào)”的聯(lián)系，都是通過(guò)電磁波進(jìn)行的。電磁波能傳播聲音、文字和圖像，還能進(jìn)行各種遠(yuǎn)距離控制。那么，電磁波是如何產(chǎn)生的呢？閱讀教材第177~179頁(yè)，完成以下內(nèi)容。1.電磁波產(chǎn)生：當(dāng)導(dǎo)體中有_______的電流時(shí)，在周圍空間就會(huì)產(chǎn)生________向外傳播。2.電磁波無(wú)處不在，根據(jù)電磁波譜可將電磁波分為無(wú)線電波、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線等，其在生活中的應(yīng)用很廣泛，________可用于醫(yī)用拍片；_______可照射人民幣出現(xiàn)熒光鑒定真?zhèn)?。迅速變化電磁波X射線紫外線將電池組、燈泡利用導(dǎo)線串聯(lián)起來(lái)，將鋼尺以1.5cm為間隔貼上電工膠布。打開(kāi)收音機(jī)，在調(diào)幅(AM)模式下，調(diào)至無(wú)節(jié)目的位置，調(diào)大音量。用夾子將導(dǎo)線一端與鋼尺頭部夾住，導(dǎo)線另一端在鋼尺表面反復(fù)滑過(guò)。觀察燈泡亮滅的變化，仔細(xì)聽(tīng)收音機(jī)，感知聲音的變化及其規(guī)律。做中學(xué)利用斷續(xù)的電流產(chǎn)生電磁波實(shí)驗(yàn)中，我們能從收音機(jī)聽(tīng)到時(shí)斷時(shí)續(xù)的聲音。這是因?yàn)殡S著導(dǎo)線一端在鋼尺上滑動(dòng)，電路時(shí)通時(shí)斷，電流大小不斷變化，產(chǎn)生了電磁波，收音機(jī)收到電磁波，所以會(huì)產(chǎn)生與電流變化規(guī)律類似的聲音。中央廣播電視塔5G信號(hào)基站實(shí)際上，在教室里，在臥室中，存在著各種各樣的電磁波。有廣播電臺(tái)發(fā)出的無(wú)線電廣播電磁波，有電視臺(tái)發(fā)出的電視信號(hào)電磁波，有手機(jī)通信的電磁波，還有各種電磁脈沖產(chǎn)生的有害電磁波??????如圖所示，為探究電磁波產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)。探究過(guò)程如下：(1)實(shí)驗(yàn)：打開(kāi)收音機(jī)開(kāi)關(guān)，旋至沒(méi)有電臺(tái)的位置，取一節(jié)電池和一根導(dǎo)線，拿到收音機(jī)附近。先將電池的負(fù)極向下放在銼上，再把導(dǎo)線的一端與電池的正極相連，導(dǎo)線的另一端應(yīng)當(dāng)

，產(chǎn)生的現(xiàn)象是

。

在銼面上時(shí)斷時(shí)續(xù)的摩擦收音機(jī)能產(chǎn)生“咔咔”等雜聲學(xué)以致用(2)分析論證：產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是

。

A.導(dǎo)線在銼面上滑動(dòng)產(chǎn)生的聲音，經(jīng)過(guò)空氣傳到收音機(jī)，被收音機(jī)反射

而形成B.導(dǎo)線在銼面上滑動(dòng)的聲音，經(jīng)過(guò)空氣傳到收音機(jī)，被收音機(jī)接收再放

大而形成的C.導(dǎo)線在銼面上滑動(dòng)，引起電流的迅速變化，產(chǎn)生電磁波，被收音機(jī)接

收形成的D.以上三種說(shuō)法都不正確(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

。

C變化的電流產(chǎn)生電磁波電磁波和聲波、水波是一樣的嗎?

我們?cè)凇奥暋钡膶W(xué)習(xí)中，用到了頻率、聲速等概念來(lái)描述聲波。

認(rèn)識(shí)了電磁波，我們或許也要關(guān)注它的頻率和傳播速度???二、電磁波的特征合作探究抽出玻璃罩內(nèi)的空氣，我們就聽(tīng)不到鐘罩中電鈴發(fā)出的聲音了，這就是因?yàn)槁曇魝鞑バ枰橘|(zhì)。然而，“玉兔號(hào)”卻利用了電磁波，穿越空無(wú)一物的漫漫太空，與地面的科學(xué)家取得聯(lián)系。也就是說(shuō)，電磁波的傳播時(shí)不需要介質(zhì)的，它可以在真空中傳播。這是電磁波不同于聲波、水波的地方?！疤帐谡n”利用了電磁波，穿越空無(wú)一物的漫漫太空，與地面的學(xué)生互動(dòng)。電磁波的傳播時(shí)不需要介質(zhì)的，它可以在真空中傳播。2021年12月9日神十三航天員在太空授課直播閱讀教材第179~180頁(yè)，完成以下填空：1.電磁波是一種____。在物理學(xué)中，常用波速、波長(zhǎng)和頻率來(lái)描述波的特征。___________稱為波速，電磁波傳播的速度等于______。波長(zhǎng)是______兩個(gè)波峰(或波谷)間的距離，用字母____表示，在國(guó)際單位制中，波長(zhǎng)的單位是_______。頻率為_(kāi)_______________________，用字母___表示，頻率的單位不僅有______，還有__________和__________等，它們之間的換算關(guān)系是_______________，_____________。

波波傳播的快慢光速相鄰λ米(m)波周期性變化的次數(shù)與時(shí)間之比ν赫(Hz)千赫(kHz)兆赫(MHz)1kHz＝103Hz1MHz＝106Hz波的圖像觀察收音機(jī)的刻度盤打開(kāi)收音機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)諧旋鈕，調(diào)到不同頻率的位置，就會(huì)收聽(tīng)到不同電臺(tái)的廣播節(jié)目。觀察收音機(jī)的刻度盤，你知道上面的數(shù)字的含義嗎?再想想看，電視機(jī)的頻道是怎么回事。收音機(jī)刻度盤上的數(shù)字表示頻率，單位是千赫茲(kHz)和兆赫茲(MHz)。2.波速、波長(zhǎng)與頻率三者之間的關(guān)系為_(kāi)______。在真空中，電磁波的波速一定，所以電磁波的波長(zhǎng)和頻率成____關(guān)系。頻率越低，波長(zhǎng)越___；反之，頻率越高，波長(zhǎng)越_____。c＝λν反比長(zhǎng)短打開(kāi)收音機(jī)，將調(diào)諧旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)到中央人民廣播電臺(tái)第一套節(jié)目，已知這套節(jié)目的發(fā)射頻率為640kHz，請(qǐng)根據(jù)c＝λν計(jì)算這套節(jié)目用來(lái)的發(fā)射信號(hào)的電磁波的波長(zhǎng)？解：電磁波速由可得在電磁波的大家族里，每個(gè)成員都有不同的能量和不同的頻率范圍，不同的特性和用途。第四代移動(dòng)通信技術(shù)(簡(jiǎn)稱4G)和第五代移動(dòng)通信技術(shù)(簡(jiǎn)稱5G)相比，分別使用表格波段的電磁波進(jìn)行通訊，結(jié)合電磁波的圖像，以下判斷正確的是(

)AA.5G技術(shù)使用的電磁波的波長(zhǎng)比4G的短B.5G比4G技術(shù)使用的電磁波在空氣中傳

播速度快C.5G和4G技術(shù)使用的電磁波，以及可見(jiàn)

光都是無(wú)線電波D.電磁波可在真空中傳播，光從太陽(yáng)傳播

到地球，所以太陽(yáng)到地球的空間是真空4G與5G波段對(duì)比

4G/(×103MHz)5G/(×103MHz)使用波段1.88~1.92.32~2.372.575~2.6353.3~3.43.4~3.64.8~5.0學(xué)以致用解析由表格數(shù)據(jù)知5G技術(shù)使用的電磁波的頻率比4G的頻率高，根據(jù)c＝λν可知，在波速一定時(shí)，5G技術(shù)使用的電磁波的波長(zhǎng)比4G電磁波的波長(zhǎng)短；不同波長(zhǎng)的電磁波在真空中傳播速度是相同的，都為3×108m/s；由圖和表格可知，5G和4G技術(shù)使用的電磁波屬于無(wú)線電波，但可見(jiàn)光不屬于無(wú)線電波；太陽(yáng)到地球的空間不是真空。故選A。1.目前，很多汽車的駕駛室里都有一個(gè)叫做GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))接收器的裝置，GPS接收器通過(guò)接收衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的精確定位并導(dǎo)航。衛(wèi)星向GPS接收器傳遞信息依靠的是(

)A.無(wú)線電波 B.紅外線C.紫外線 D.激光A課堂練習(xí)2.(2025·廣州階段練習(xí))我們生活在電磁波的海洋中。如圖是電磁波家族，關(guān)于電磁波及其相關(guān)知識(shí)，小珠同學(xué)做了以下四個(gè)筆記，其中說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)BA.無(wú)線電波和可見(jiàn)光都屬于電磁波B.紅外線在真空中傳播的速度是340m/sC.X射線與無(wú)線電波在空氣中傳播的速度大小相同D.可見(jiàn)光的波長(zhǎng)比無(wú)線電波的要短解析電磁波家族包含無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線等。無(wú)線電波和可見(jiàn)光均屬于電磁波范疇，故A正確，不符合題意；電磁波在真空中的傳播速度是一個(gè)恒定值，即光速c＝3×108m/s，紅外線屬于電磁波，其在真空中的傳播速度也遵循這一規(guī)律，故B錯(cuò)誤，符合題意；所有電磁波在同種介質(zhì)中的傳播速度相同，與頻率、波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。X射線和無(wú)線電波均為電磁波，在空氣中傳播速度相等，故C正確，不符合題意；由圖可知，可見(jiàn)光的頻率高于無(wú)線電波的頻率，電磁波的速度一定，波長(zhǎng)和頻率成反比，所以可見(jiàn)光的波長(zhǎng)比無(wú)線電波的要短，故D正確，不符合題意。3.(2025·鹽城阜寧縣模擬)嫦娥二號(hào)衛(wèi)星的微波探測(cè)儀可探測(cè)“月壤”發(fā)出的頻率3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和37.0GHz的微波輻射(1GHz＝109Hz)，下列說(shuō)法中不正確的是(

)A.微波可傳輸信息B.這四種微波在真空中波長(zhǎng)一樣C.金屬可屏蔽微波D.這四種微波在真空中傳播速度與光速相同B解析γ射線的穿透能力極強(qiáng)，可以殺死一些病變細(xì)胞，故醫(yī)生可以用γ射線做腦手術(shù)；X射線具有較強(qiáng)的穿透性，可以使底片感光，故醫(yī)院利用X射線對(duì)人體透視，判斷病人是否骨折；紅外線用于遙控、熱成像儀、紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈等；無(wú)線電波用于通信等。4.電磁波是一個(gè)大家族，無(wú)線電波、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線等，都是這個(gè)家族中的成員。其中，用來(lái)做腦手術(shù)的是

；可以判斷病人是否骨折的是

；空調(diào)的遙控器用的是

；通信領(lǐng)域常用到

。

γ射線X射線紅外線無(wú)線電波5.(2024·長(zhǎng)沙瀏陽(yáng)市期末